星載延時放大組件技術攻關管理

楊 成，黃 瑋，丁 波

星載延時放大組件技術攻關管理

楊 成，黃 瑋，丁 波

隨著航天技術得發(fā)展，高分辨率星載雷達需求越來越旺盛，對高分辨率雷達的寬帶、超寬帶、多功能等需求越來越迫切，延時放大組件是解決該需求的核心，做好延時放大組件技術攻關，為下一代星載寬帶SAR任務實施奠定基礎。

延時放大組件；計劃管理；物資管理

一、引言

航天雷達技術日新月異，寬帶、一體化、多功能等高分辨技術逐漸被星載SAR采納，延時放大組件解決了寬帶孔徑效應，成為眾多高分辨率雷達應用的關鍵核心部件，成為高分辨SAR領域的新寵。

由于相控陣雷達陣列天線存在孔徑效應，孔徑渡越時間會造成陣內(nèi)相位差與空間相位差，二者之差引起天線波束指向偏移。為解決該差別，工程上使用了移相器實現(xiàn)陣內(nèi)相位差，由于移相器不能隨頻率而變化，因而天線波束指向偏移將隨著頻率變化而變化。

孔徑渡越時間的存在，會造成不同天線單元輻射信號到達目標時間不一致，或者天線陣列上接收到的信號不能同時相加，造成接收機接收波形失真，孔徑渡越時間越長，失真越嚴重。因此，延時放大組件技術應運而生，延時放大組件產(chǎn)生的2π的移相量，單位時延長度選中心頻率的整波長，做成數(shù)字移相，方便計算機控制。使用延時放大組件后，每個天線單元接收信號之間的時間差補償?shù)胶侠矸秶?。因此帶寬可以比較寬，能夠滿足SAR的高分辨率需求。

近幾年，國外寬帶相控陣技術迅速發(fā)展，美國、德國等延時放大技術已進入實戰(zhàn)階段，而目前研發(fā)國產(chǎn)化延時放大組件存在較大難度，主要是：小體積、高集成，具體需要攻關的電路模塊還有衰減電路、調(diào)相單元、微波多層網(wǎng)絡、長線內(nèi)部互耦，以及組件一體化集成設計等新興電路。

二、延時放大組件技術攻關組織策劃

（一）管理策劃

延時放大組件作為新研關鍵技術，必須通過精心策劃、周密組織、保障到位、緊盯目標、嚴抓不放才能確保組織措施落實和管理到位。

經(jīng)論證和調(diào)研形成策劃思路如下圖，并在實現(xiàn)過程中逐步完成的攻關流程圖。

經(jīng)過對研究人員的選取，盡量從有航天經(jīng)驗、工程經(jīng)驗、數(shù)字移相器研發(fā)、具有較強計算及仿真能力的人員中選擇。通過對研發(fā)人員的選擇，逐步開展對需求的論證與分析，查找資料，選擇不同實現(xiàn)方案，在電訊、結構、工藝范疇開展討論，調(diào)研元器件供應情況，收集匯總，實施建模，確定攻關的集中方案和攻關的保障條件。通過試生產(chǎn)、測試，逐步淘汰不合理、不科學、不經(jīng)濟的方案，形成優(yōu)選方案。再集中精力、集中經(jīng)費，有的放矢的開展全方位研究（如上圖中方案三所示）。

在八次技術翻身攻關中，每一次攻關都具有獨特的目的，連續(xù)的意義。在第一次攻關中，針對延時放大組件的延時性能，設計5位延時模塊，放大鏈路采用一級放大。第二次攻關在第一次的基礎上根據(jù)驗證結果，優(yōu)化仿真，改進延時模塊幅相性能，放大鏈路增加到二級，實現(xiàn)增益要求。第三次攻關，實施了PIN管開關與砷化鎵開關芯片的對比試驗，確定了開關方案，同時考慮降低功耗方案，提出小損耗一切二壓控開關芯片方案。第四次攻關，在開關芯片上增加均衡器，改善了帶內(nèi)幅度斜率，同時通過仿真優(yōu)化了端口駐波。第五次攻關，進一步調(diào)整設計參數(shù)，滿足帶內(nèi)幅度特性、幅度一致性、寄生調(diào)幅，優(yōu)化延時模塊開關切換電路，解決鏈路間的匹配。第六次攻關，調(diào)整驗證數(shù)據(jù)，確定延時放大組件模塊間級聯(lián)位置方式，修正紋波特性，產(chǎn)品逐漸接近指標要求。第七次攻關，將延時放大組件中模塊分開測試，逐級再確認，尋找優(yōu)化位置和薄弱環(huán)節(jié)。第八次攻關，將優(yōu)化參數(shù)調(diào)整，微波多層網(wǎng)絡優(yōu)化，去除長線互耦，形成一體化集成設計圖紙。

在整個技術攻關中，圖紙、生產(chǎn)、元器件、組裝、測試、試驗的次數(shù)和重復頻率之高，對管理保障提出了很高的要求，在管理的每個環(huán)節(jié)跟蹤及時、計劃落實、按時齊套、設備保障、測調(diào)精細、分析與小結都是尤為重要。

（二）元器件策劃

元器件作為關鍵技術攻關中最重要的保障手段，從方案論證的元器件選用起就開始制約技術攻關的研制緊張，其中元器件供應的保障度、及時性、齊套率是保證延時放大組件技術攻關的核心之一。在元器件選用階段，提供目前型號航天產(chǎn)品優(yōu)選目錄和恒天合格供應商目錄，在選用時，從長期配套，有良好合作關系的廠家和供應商中選擇可用元器件或元器件需求，獲得可以得到的元器件或需要新研發(fā)元器件的預案、版圖等。從元器件的供應情況來調(diào)整關鍵技術攻關的研制流程，使得延時放大組件的研制過程也是國產(chǎn)配套元器件的發(fā)展過程，不僅延時放大組件研制成功，一批為之配套的新器件也同步誕生，為我國微波元器件型譜又添上了一筆。

在延時放大組件技術攻關過程中，元器件的供應也采取策劃論證，拿出了保障方案，在供應的速度、經(jīng)費、主動性等方面獲得了良好的收益。比如：特事特辦，在設計部門緊急情況下向廠家或供應商支取元器件，預算、領料、出庫等手續(xù)后辦理。再如：立足給廠家或供應商申報新品，充分利用新品中的試用件，盡最大可能是廠家或供應商利益不損失，使研制經(jīng)費最大節(jié)約。再如：利用廠家或供應商研發(fā)的樣片，聯(lián)合開展測試性能對比與研討，從而使廠家或供應商清楚的知道需求，大大縮短元器件的技術翻身頻率，使得攻關預算在第六次就基本實現(xiàn)性能。

三、技術攻關成果轉(zhuǎn)化

（一）元器件向型譜轉(zhuǎn)化

利用技術攻關成果，固化設計的技術狀態(tài)，固化圖紙，研究確定元器件從低等級向高等級發(fā)展的過程，確定元器件規(guī)范，通過航天系統(tǒng)內(nèi)的元器件專家評審，固化元器件篩選和考核要求，通過元器件規(guī)范的實施，為元器件走向型譜邁出了重要一步。

（二）向可生產(chǎn)性轉(zhuǎn)化

在技術攻關結束后，圖紙已經(jīng)確定，相應的機械加工工藝，數(shù)控程序都必須固化下來，針對今后的量產(chǎn)進行分析，設計制造配套生產(chǎn)的工裝模具，并試用工裝模具進入生產(chǎn)，形成首件產(chǎn)品，實施鑒定。這些工作有力地為延時放大組件的量產(chǎn)做好了可生產(chǎn)性的準備。

四、小結

經(jīng)過一年多的延時放大組件技術攻關，在時間上、成本上、技術收益上均取得較大進展，使我們認識到關鍵技術攻關是一個航天型號研制的核心，核心不攻破，關鍵技術不確定，與之配套的接口、尺寸等不能確定，會影響整個SAR系統(tǒng)的研制，甚至會影響整個衛(wèi)星的進度。因此，牢牢抓住工作核心，集中精力、緊盯不放地抓住關鍵技術，就等于抓住了整個型號產(chǎn)品的命脈，就是抓住了計劃，這才是大管理中的小核心，是我們工作中的重中之重。

[1]袁家軍.神舟飛船系統(tǒng)工程管理[M].北京:機械工業(yè)出版社，2006，1.

[2]黃本誠，馬有禮.航天器空間環(huán)境試驗技術[M].北京：國防工業(yè)出版社，2002，1.

F124.3

A

1008-4428（2017）09-37-02

楊成，男，南京電子技術研究所，研究方向：航天產(chǎn)品項目管理；

黃瑋，女，南京電子技術研究所，研究方向：航天產(chǎn)品物資管理；

丁波，男，南京電子技術研究所，研究方向：航天產(chǎn)品項目管理。